Yefim Gordon and Bill Gunston obe fraes midland Publishing

Two views of ANT-23 after modification.
194
Dimensions
Span
Length
Wing area
Weights
Empty
Loaded
Performance
15.67m
9.52m
33.0 m
2
1,818kg
2,405 kg
Max speed at 5 km (16,400 ft) 318 km/h
Time to climb to 5 km
Service ceiling
Range
Landing speed
7.7 min
9,320 m
405km
l00knVh
51 ft 5 in
31 ft 2 in
355 ft
2
4,008 Ib
5,302 Ib
198 mph
(16,400ft)
30,580ft
252 miles
62 mph

T U P O L E V  A N T - 2 9 ,  D I P
Tupolev ANT-29, DIP
Purpose: A heavy fighter with large-calibre
recoilless guns.
Design Bureau: KOSOS-CAHI (department
of experimental aeroplane construction,
central aero-hydrodynamics institute), Chief
Constructor A N Tupolev.
This large fighter was a natural successor to
the ANT-21 MI-3 (MI = multi-seat fighter) or-
dered in January 1932 and flown in May 1933.
Whereas that aircraft had had conventional
armament, the ANT-29 or DIP (Dvukhmestnyi
Istrebitel' Pushechnyi, two-seat cannon
[armed] fighter) was designed around two of
the largest available calibre of APK recoilless
guns (see preceding story). Funds for a single
prototype were made available by the WS in
September 1932. Tupolev entrusted the de-
sign to his first deputy P O Sukhoi. Normally
the aircraft would have flown in about a year,
but priority was given to the ANT-40 fast
bomber (which flew in 1934 as the SB), and
the ANT-29 was not completed until February
1935. Flight testing was started by S A Korzin-
shchikov, who reported that the flight con-
trols, especially the ailerons and rudder, were
unacceptably ineffective. This prototype was
returned to CAHI's ZOK (factory for prototype
construction) for rectification, the main task
being to re-skin the control surfaces. Testing
resumed in late 1935, but by this time the
ANT-46 (DI-8) was flying. The ANT-29 be-
longed to the previous generation, and it was
abandoned in March 1936.
Like its predecessor, the ANT-21, the ANT-
29 was an aerodynamically clean monoplane
powered by two liquid-cooled engines. The
wings were aerodynamically similar but to-
tally different structurally, and the engines
likewise were quite new. They were two of
the first 760hp Hispano-Suiza 12Ybrs 12-cylin-
der engines to be imported into the Soviet
Union. Later this engine was developed by
VYaKlimov into the VK-103 and VK-105, of
which over 129,000 were constructed. In this
aircraft they drove imported French Chau-
viere three-blade variable-pitch propellers of
3.5m (138in) diameter. Carburettor air en-
tered through a small inlet under the wing
leading edge, and the radiator was in a shut-
ter-controlled duct directly under the engine.
The wing had a modern structure with two
plate spars, made as a 3m (9ft 1 0in) horizon-
tal centre section and 5.9m (19ft 4in) outer
panels with taper and dihedral. Like the rest
of the airframe the outer wing skins were
smooth. In this Sukhoi broke new ground,
previous 'ANT' aircraft having had corrugated
metal skins showing that they originated in
Junkers technology of the early 1920s. The
short fuselage was of tall oval section and
ANT-29, DIP
195

T U P O L E V  A N T - 2 9 ,  D I P
seated the pilot in the nose under a rearward-
sliding canopy and a backseater over the trail-
ing edge under a forward-sliding canopy (as
in early versions of the SB). The backseater
would have worked radio had it been fitted,
but his main task was to check the automatic
reloading of the guns and clear stoppages.
The wings were fitted with large two-part
ailerons and split flaps, while the tail carried
the wire-braced tailplane high up the fin, the
elevators and rudder having large Flettner
(servo) tabs. Like the ANT-21 and SB, the
main landing gears had single shock-struts
with a fork carrying the axle for a braked
wheel with a 900 x 280mm tyre which, after
retraction to the rear, partially projected to
minimise damage in a wheels-up landing. At
the rear was a large tailskid. Main-gear re-
traction, like flap operation, was hydraulic.
The primary armament comprised two APK-
8 recoilless guns, also known as DRP (Dy-
namo-Reaktivnaya Pushka), mounted one
above the other. The feed was via two chutes
on opposite sides of the fuselage. Each gun
had an unrifled barrel about 4m (13ft lin)
long, with a calibre of 102mm (4in). The firing
chamber was connected at the rear to a re-
coil tube terminating in the recoil-cancelling
divergent rear nozzle, extended a safe dis-
tance behind the rudder, through which pro-
pellant gas blasted when each round was
fired. Sighting was done with an optical sight
in a prominent fairing ahead of the wind-
screen, and could be assisted by firing tracer
from two 7.62mm ShKAS machine guns in the
wing roots (these are shown in Shavrov's
drawings, but unlike the main armament they
do not appear ever to have been installed). It
was intended also to fit a pivot-mounted
ShKAS in the rear cockpit. There was no pro-
vision for a bomb load. Arguments over ar-
mament continued, but no attempt was
made to test the ANT-29 with the alternative
forward-firing armament of a 20mm ShVAK in
each wing root.
By the time it was on test this was no longer
an important aircraft, and (for reasons not
recorded) it failed NIl-WS testing.
Two views of ANT-29.
196
Dimensions
Span
Length overall
(excluding guns)
Wing area
Weights
Empty
Fuel/oil
Loaded (normal)
(maximum)
Performance
Max speed at sea level,
at 4 km
 (13, 123 ft)
19.19m
11.65m
l l . l m
56.88 nf
3,876kg
720+80 kg
4,960kg
5,300kg
296km/h
352
 km/h
62
 ft min
38ft2
3
/4in
36 ft 5 in
612 ft
2
8,545 Ib
1,587+176 Ib
1 0,935 Ib
ll,6841b
184 mph
219 mph
Time to climb 3 km (9,842 ft) 5.6 min
5 km (16,400 ft)
No other reliable data.
9.6 min

T U P O L E V  A N T - 4 6 ,  D I - 8
Tupolev ANT-46, DI-8
Purpose: An improved heavy fighter with
large-calibre recoilless guns.
Design Bureau: KOSOS-CAHI, chief
constructor A N Tupolev, who assigned this
aircraft to A A Arkhangel'skii.
This aircraft was a derivative of the SB
(ANT-40) fast bomber. The single prototype
was ordered in November 1934, on condition
that the SB (the first prototype of which had
flown a month previously) had priority and
would not }n any way be delayed. The DI-8
was created quickly and was flown by
Yu A Alekseyev on 1 st August (also reported
as 9th August) 1935. Factory testing was con-
tinued to June 1936, but the 'liquidation' of
Dimensions
Span
20.33 m
Length (excluding nose gun) 12.1 7 m
Wing area
Weights
Empty
Maximum loaded
Performance
Maximum speed
at 4,250m (13,944 ft)
55.7m
2
3,487kg
5,553 kg
388
 km/h
66 ft 8% in
39 ft 1
 1
3
/1 in
600 ft
2
7,687 Ib
1 2,242 Ib
241 mph
Time to climb 3 km (9,842 ft) 6.8 min
Service ceiling
Range
8,570 m
1,780km
28,120ft
1,1 00 miles
Kurchevskii's gun bureau and the arrest for
treason and spying of Tupolev halted the pro-
gramme.
Until recently little was known about the
ANT-46, and only one photograph had been
discovered. This did not show the nose clear-
ly, and published accounts stated that the
ANT-46 was based on the SB but had a metal-
skinned nose containing machine guns. It is
now known that it had a glazed nose identi-
cal to that of the bomber. Instead of being a
two-seat aircraft it also had a navigator/
bomb-aimer in the nose, and an internal
bomb bay (for example, for eight FAB-100
bombs) with bomb doors. The interesting
feature was that incorporated in each wing
outboard of the fuel tanks, between the split
flaps and the ailerons, were single DRP (APK-
11) recoilless guns, each fed by an automati-
cally indexed supply of 45mm (IXin)
ammunition, the rear blast tubes projecting
behind the trailing edge. Like the first SB the
fin and rudder had a squared-off top, and the
engines were not as previously thought
GR14s but, as on the first SB, nine-cylinder
Wright Cyclones of 710hp, driving Hamilton
two-blade propellers. Like the ANT-29, this
aircraft carried CAHI titles and the ANT num-
ber 46 on the tail.
This aircraft fulfilled expectations, but was
considered an outdated concept.
ANT-46
197
ANT-46, DI-8

T U P O L E V Tu-2  E X P E R I M E N T A L  V E R S I O N S
Tupolev Tu-2 Experimental Versions
Purpose: To use Tu-2 aircraft for various
experimental purposes.
Design Bureau: Originally, CCB-29
(or TsKB-29) and GAZ (Factory) No 156.
Created during A N Tupolev's period in de-
tention under a ludicrously false 'show trial'
charge, the Tu-2 (previously 'Aircraft 103', but
really the 58th 'ANT' design), was an out-
standing multirole tactical bomber. Its ridicu-
lous gestation, with its creator working on a
drawing board in a locked cell, meant that it
did not enter service until May 1942, but de-
spite this some 3,300 were delivered from
Factories 156, 166 and 125. As soon as spare
examples became available they were
snapped up for use as test-beds. The very first
series aircraft, No 100716, was used to test
the ASh-83 engine, rated at l,900hp, driving
four-blade AV-5V propellers (replacing the
standard 1,850hp ASh-82FN driving the three-
blade AV-5V-167 or four-blade square-tip
AV-9VF-21K). Maximum speed of this test-
bed was 635km/h (395mph) at 7,100m
(23,294ft).
Numerous test versions appeared in 1944,
including the first two of three Shturmovik
(armoured ground attack) versions with spe-
cial armament, all proposed by Tupolev's ar-
mament brigade leader A D Nadashkevich.
The first, actually given the designation
Tu-2Sh, had its capacious weapon bay occu-
pied by a specially designed aluminium box
housing 88 modified PPSh-41 infantry ma-
chine carbines (sub-machine guns). These
fired standard 7.62mm pistol ammunition,
and all fired together pointing obliquely down
at a 30° angle. The obvious shortcoming was
that, even though the drum magazines held
71 rounds, they were quickly emptied.
The second 1944 Sh version had a massive
75mm gun under the fuselage, reloaded by
the navigator. Two more ground-attack ver-
sions appeared in 1946. The first had the dev-
astating forward-facing armament of two
20mm ShVAK, two NS-37 and two NS-45. The
37mm gun was 267mm (101/2in) long and
weighed 150kg (33lib). The 45mm version
had a shorter barrel but still fired its 1.065kg
(2.35 Ib) projectiles at 850m (2,790ft) per sec-
ond, and weighed 152kg (335 Ib).
The last of these variants was the two-seat
RShR, or Tu-2RShR. This was a dedicated
anti-armour aircraft, carrying a high-velocity
57mm RShR automatic cannon with the bar-
rel projecting ahead of the metal-skinned
nose and fitted with a prominent recoil brake.
The most startling modification was the
Tu-2 Paravan (paravane). Two of these were
built, to test a crude way of surviving impact
with barrage-balloon cables. A special cable
woven from high-tensile steel was run from
one wingtip to the other via the end of a
monocoque cone projecting over 6m (20ft)
ahead of the nose. The nose and wingtips
were reinforced. First flown in September
1944, this lash-up still reached 537km/h
(334mph) despite the strange installation and
a 150kg (331 Ib) balancing weight in the tail.
These trials were not considered to have
been successful.
Yet another 1944 modification was the
Tu-2K (Katapult), fitted with test ejection-
seats. The first Tu-2K fitted the test seat in the
navigator's cockpit just behind the pilot. A
second ejection-seat tester had the experi-
mental seat mounted in an open cockpit at
what had been the radio operator's station in
the rear fuselage.
In early 1945 the Type 104 radar-intercep-
tion system began flight testing (the first to be
airborne in the Soviet Union). The system had
been designed from 1943, by a team led by
A L Mints, and the Type 104 test aircraft had
begun flight testing on 18th July 1944 but with
the vital radar simulated by ballast. The pilot
had a modified sight, which was later linked
to the radar, and fired two VYa-23 cannon in-
stalled under the forward fuselage. The rear
fuselage was faired over and contained noth-
ing but a balancing mass.
The designation Tupolev Tu-2G was ap-
plied to several Gruzovoi (cargo) conver-
sions. It appears that all of these were
experimental, carrying special loads either in
the remarkably large bomb bay or slung ex-
ternally, and in many cases the load was
dropped by parachute. No fewer than 49 GAZ-
67b armoured reconnaissance cars were
dropped, the Tu-2G in this case being limited
to a height of 6km (19,685ft) and a speed of
378km/h (235mph).
Above left: Tu-2LL testing RD-45
(copy of Rolls-Royce Nene).
Above: Looking into the weapon bay of Tu-2Sh.
Left: Tu-2 Paravan.
198

T U P O L E V Tu-2  A N D Tu-4  E X P E R I M E N T A L  V E R S I O N S
As explained in the stories of the Pe-2 and
Pe-8 experimental versions, the German
Fi 103 ('V. 1') flying bomb was the basis for a
large Soviet programme of air-launched
cruise missiles in the immediate post-war
era. One of the later variants was the 16Kh Pri-
boi (surf, breaking waves). The fact this was
fitted with twin engines meant that it could be
carried under the Tu-2. The first modified
Tu-2 launch aircraft began testing at LII on
28th January 1948, and live missile launchings
took place on the Akhtuba range between
22nd July and 25th December 1948, testing
the D-312 and D-14-4 engines and various
electric or pneumatic flight-control systems.
The Tu-2 launch aircraft continued in the
process of refining guidance and improving
reliability until at least 4th November 1950, by
which time the Tu-4 was being modified as
carrier aircraft with one missile under each
outer nacelle. The WS rejected the 16Kh on
grounds of poor accuracy, and eventually the
argument reached Stalin who shortly before
his death terminated this missile.
Experimental Tu-2 aircraft were also used
to develop air-refuelling.
Not least, in the immediate post-war era
the Tu-2 was the most important aircraft con-
verted to air-test turbojet engines. Occasion-
ally the designation Tu-2LL (flying laboratory)
was used, but one of the most important
was (possibly unofficially) designated Tu-2N,
because it was allocated to test the imported
Rolls-Royce Nene. This required the test
engine to be mounted in a nacelle of large
diameter (basic engine diameter 1.26m, 4ft
11/2in). Later more than one Tu-2 was used to
test Soviet RD-45 and VK-1 derivatives of the
Nene, including variants with an afterburner.
However, these were all preceded by aircraft,
some of which had been Tupolev Type 61
prototypes, which were converted to test cap-
tured German axial engines: the BMW 003A
(Soviet designation RD-20) and the Junkers
Jumo 004B (Soviet designation RD-10). An-
other 61 prototype was used to test the first
Soviet turbojet to fly, the Lyul'kaTR-1, in 1946.
Tupolev Tu-4 Experimental Versions
Purpose: To use Tu-4 aircraft for various
experimental purposes.
Design Bureau: OKB-156 of A N Tupolev.
In The Great Patriotic War the Soviet Union
had no modern strategic bomber. Stalin cast
covetous eyes on the Boeing B-29, and told
Tupolev and Myasishchev to design aircraft in
the same class. However, in 1944 three intact
B-29s fell into Soviet hands and it was decid-
ed just to copy them. Tupolev was given two
years to do this immense task. The first air-
craft to appear was the Tu-70 transport, which
actually used the wing, engines and pro-
pellers of one of the B-29s. The production
bomber was designated Tu-4, and had Soviet
ASh-73TK engines of 2,400hp (more powerful
than the B-29 engine) and a totally new
defensive system with guns of 12.7mm (1st
Series), 20mm (from the 8th Series) or 23mm
calibre (from the 15th Series). Total produc-
tion was close to 1,000. Several Tu-4 aircraft
were used in air-refuelling experiments.
The Tu-4T was a single unpressurized trans-
port conversion which initially was used for
trials with 28 paratroops. In 1954 a small number
of 52-seat versions, again called Tu-4T, were
built for the VTA (military transport aviation).
Several Tu-4K conversions were used as
carrier aircraft for trials with the Mikoyan
KS-1 cruise missile, for use chiefly against
ships. This 3 tonne (6,614 Ib) turbojet-engined
weapon was a miniature swept-wing aero-
plane with radar guidance (see page 101).
The Tu-4K played a major role in the devel-
opment of the entire Kompleks (electronic
system) which after being cleared for pro-
duction was installed in the Tu-16KS, which
was the operational carrier of these missiles.
Several Tu-4s were used for trials with other
missiles, the earliest being with captured
FilOS (so-called V-l) pulsejet cruise missiles
captured in 1944-45. From March 1945 the
Soviet X-10 (Kh-10) copy was on test, and
numerous examples were launched from
ground ramps and from Tu-2, Yer-2 and Pe-8
aircraft. In 1947 the Tu-4 became available,
and several were used to test the 14Kh-l and
twin-engined 16Kh, but all this work petered
out by July 1955 and none of these missiles
entered service.
At least 12 Tu-4s were used as engine test-
beds. Some of the early examples tested tur-
boprops, of which the most startling were the
three aircraft whose No 3 (starboard inner)
engines were replaced by TV-12 turboprops.
Take-off power of this single-shaft engine was
initially ll,995hp, or almost six times that of
the engine it replaced. The colossal thrust,
which in the Tu-4 could not all be used, was
transmitted by a pair of AV-60 co-axial pro-
pellers each with four broad blades of 5.6m
(18ft 41/2in) diameter. Later this unique pow-
erplant was developed into the NK-12M of
nearly 15,000hp for the Tu-95 and Tu-142.
Other turboprops tested included the ex-
Junkers TV-2, Klimov VK-2 (TV-4), Kuznetsov
NK-2 and NK-4, and the Ivchenko AI-20, one
AI-20 installation (for the Ilyushin 18) having
the thrust line and jetpipe above the wing and
the other (for the Antonov 10 and 12) having
the thrust line and jetpipe below the wing. Jet
engines tested under the fuselage of Tu-4LL
aircraft included the Nene, AL-5, AL-7, 7F and
7P, AM-3 (RD-3), AM-5 and 5F, VD-5, VD-7,
VK-2, VK-7 and VK-11.
Tu-4 test-bed for NK-12 turboprop.
199

T U P O L E V  T u - 1 6  E X P E R I M E N T A L  V E R S I O N S
Tupolev Tu-16 Experimental Versions
Purpose: To use Tu-16 aircraft for various
experimental purposes, and to take the
basic design further.
Design Bureau: OKB-156 of A N Tupolev,
Moscow.
This graceful twin-jet bomber sustained what
was in financial terms the most important
programme in the entire history of the
Tupolev design bureau up to that time. Since
then, because of inflation, the Tu-154 and
Tu-22/Tu-22M have rivalled it, though they
were produced in smaller numbers. The pro-
totype Tu-16, the Type 88, was a marriage of
upgraded B-29 technology in structures, sys-
tems and to some degree in avionics, with to-
tally new swept-wing aerodynamics and
what were in the early 1950s super-power tur-
bojet engines. The Tu-16 entered production
in 1953 powered by Zubets (Mikulin KB)
RD-3M engines of 8,200kg (18,078 Ib) thrust.
The second series block had the RD-3M-200
of 8,700kg (19,180 Ib) followed by the 9,500kg
(20,944 Ib) RD-3M-500, which was then retro-
fitted to most earlier aircraft.
From 1953 the basic aircraft was repeated-
ly examined against alternatives based as far
as possible on the same airframe but using
different propulsion systems. Most of the
studies had four engines. Tupolev had origi-
nally schemed the 88 around two Lyul'ka
AL-5 turbojets, but the design grew in weight
to match the big AM-3 engine, and this was
the key to its win over the smaller Ilyushin
with the Lyul'ka engines. In parallel with the
production aircraft one project team led by
Dmitri S Markov studied versions of the 88
with not two but four AL-5 engines, and then
four of the more powerful (typically 14,330 Ib,
6,500kg) AL-7 engines. These Type 90s would
have been excellent bombers, with in-
creased power and much better engine-out
performance, but the decision was taken not
to disrupt production. On the other hand, vir-
tually the same inboard wing and engine in-
stallation was then used in the Tu-110
transport, two of which were built using the
Tu-104 as a basis. Some of the four-engined
bomber studies had engines in external na-
celles hung on underwing pylons.
From 1954 Type 88 prototypes and a wide
range of production Tu-16s were used over a
period exceeding 40 years as experimental
aircraft. Some carried out pioneer trials in aer-
ial refuelling at jet speeds.
One large group of about 20 aircraft was
kept busy in the development of avionics, in-
cluding navigation, bombing and cartograph-
ic guidance, parent control of drones and
targets, and the direction of self-defence gun-
nery systems.
Probably the most important single duty of
Tu-16LL (flying laboratory) aircraft was to air-
test new types of turbojet and turbofan engine.
In each case the engine on test would be
mounted in a nacelle either carried inside the
weapon bay or, more often, recessed into it.
Usually the test engine would be suspended
on vertical hydraulic jacks or a large pivoted
beam so that in flight it could be extended
down fully into the airstream, with its efflux
well clear of the rear fuselage. In many cases
the engine pod or the Tu-16 fuselage ahead
of it would be fitted with a fairing or door
which could be left behind or opened as the
pod was extended for test. Among the engines
air-tested under Tu-16LL aircraft were: the
Ivchenko (later Progress) AI-25, Lyul'ka AL-7F-